Определение дисперсности сажи

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный университет нефти и газа
имени И. М. Губкина»
(РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина)
Кафедра Газохимии
Лабораторная работа
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ САЖИ
Москва
2012
1 Определение
Дисперсность - характеристика размеров частиц в дисперсных
системах.
Дисперсность — физическая величина, характеризующая размер
взвешенных частиц в дисперсных системах.
Дисперсность (раздробленность) - степень измельчения какого-либо
тела (дисперсность фазы) в однородной среде (дисперсионной среде). Мера
дисперсности - отношение общей поверхности всех частиц к их суммарному
объему.
Дисперсность - характеристика пылевидного материала (цемента,
минерального порошка и т. д.) по удельной площади поверхности (см2/г) или
по массе порошка, прошедшего через сито определенного размера.
Дисперсность - степень раздробленности, определяемая величиной,
обратной поперечному размеру частицы; чем мельче частицы, тем больше
дисперсность. Или: величина, обратная размеру частиц дисперсной фазы.
2 Характеристики дисперсности
- степень дисперсности
Количественной характеристикой дисперсности (раздробленности)
вещества является степень дисперсности (степень раздробленности)
D — величина, обратная размеру (а) дисперсных частиц
Здесь a равно либо диаметру сферических или волокнистых, либо
длине ребра кубических частиц или толщине пленок.
Степень дисперсности численно равна числу частиц, которые можно
плотно уложить в ряд (или в стопку пленок) на протяжении одного
сантиметра.
2
Если все частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры, то
такие системы называют монодисперсными (рис. а и б). Частицы дисперсной
фазы неодинакового размера образуют полидисперсные системы (рис. в).
- удельная поверхность
Дисперсность обратно пропорциональна среднему диаметру частиц и
определяется удельной поверхностью, т.е. отношением общей поверхности
частиц к единице объема или массы дисперсной фазы. Удельная поверхность
- усредненный показатель дисперсности.
С повышением дисперсности все большее и большее число атомов
вещества находится в поверхностном слое, на границе раздела фаз, по
сравнению с их числом внутри объема частиц дисперсной фазы.
Соотношение между поверхностью и объемом характеризует удельная
поверхность SУД = S/V
3 Определение дисперсности сухим просеиванием
На технических весах отвешивают 10 г сажи и помещают в сито с
количеством отверстий, указанным в технических условиях. Отсеивание
пигментов производят ручным способом или на встряхивающем приборе.
Когда после встряхивания сита в течение полминуты над глянцевой бумагой
на последней не будут видны прошедшие через отверстия сита частицы сажи,
отсеивание прекращают. Оставшийся на сите пигмент переносят мягкой
кисточкой на часовое стекло и взвешивают.
3
4 Определение дисперсности мокрым просеиванием
Около 2 г сажи размешивают в фарфоровой чашке с 250 мл воды.
Остаток на дне чашки растирают легким нажимом пальца и декантируют
суспензию несколько раз через предварительно смоченное водой сито (с
количеством отверстий, указанным в соответствующем стандарте). Когда все
комки растерты, остаток собирают на сите. Сито с пигментом ставят в чашку,
наполненную 250 мл воды, и проводят по ситу мягкой кисточкой. Воду
несколько раз меняют, добиваясь того, чтобы в чашке не оставалось и следов
пигмента. Остаток смачивают сначала спиртом, затем эфиром и оставляют на
воздухе в течение 30 минут, после чего сушат в сушильном шкафу при 100105° до постоянного веса. В случае, если пигмент водорастворим, испытание
проводят с какой-либо другой смачивающей жидкостью, в которой данный
пигмент не растворяется (например, бензин).
Расхождение между двумя определениями допускается не более чем
на 5%, считая максимальный отсев в граммах за 100%. Часто определения
степени дисперсности одного и того же пигмента, проведенные в разных
лабораториях, приводят к различным результатам. Это объясняется тем, что
испытания проводились различными методами. Поэтому всегда следует
пользоваться методом, дающим наиболее совпадающие результаты, и,
приняв определенный метод, строго следовать прописи.
4